Ger4tech positioniert sich als Spezialist für Metallbearbeitung, Automatisierung und Robotertechnik. Das Unternehmen hat die mobile Roboterplattform G4T4 vor allem für die automatisierte Maschinenbe- und -entladung in der Zerspanungsabteilung konzipiert. „Uns fehlt immer mehr Fachpersonal für die Bestückung der Bearbeitungsmaschinen“, unterstreicht Florian Kirchhofer, Automation Engineer bei Ger4tech Mechatronik. „Das hindert uns daran, unsere Anlagen voll auszulasten. Deshalb hat sich dieses Projekt angeboten, mit dem wir jetzt rund um die Uhr Handling-Applikationen an den Werkzeugmaschinen realisieren sowie Rohmaterial und Fertigteile von Maschine zu Maschine transportieren.“ So erledigt das G4T4-Shuttle seit rund einem Jahr autonom und vollautomatisch unterschiedliche Arbeitsschritte in der eigenen Fertigung – etwa die Teilehandhabung, Lagerkommissionierung, Pick&Place-Anwendungen sowie Inspektionsaufgaben.
Roboter-Shuttle als Partnerprojekt
Entstanden ist G4T4 aus einer Kooperation verschiedener Hersteller und der Fusion diverser Komponenten: Auf dem von Ger4tech entwickelten Plattformchassis ist der kollaborative Fanuc-Roboter vom Typ CRX-10iA/L installiert. Der Cobot eignet sich für die flexible Handhabung leichter und mittelschwerer Teile. Er hat eine Reichweite von 1.418mm und eine Tragkraft von 10kg. Sein End-of-Arm-Tool ist der elektrische Parallelgreifer Co-act EGP-C von Schunk. Ger4tech hat sich bewusst für diesen Zweifingergreifer entschieden – den ersten von der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGVU) für den kollaborierenden Betrieb zertifizierten und zugelassenen Industriegreifer.
ermöglicht die mobile Roboterplattform eine sichere Be- und
Entladung von Werkzeugmaschinen. – Bild: Schunk GmbH & Co. KG
Die Smart-Shuttle-Navigationssoftware von Incubed IT erweckt die Plattform zum Leben. Sie sorgt für die zielsichere, kollisionsfreie und autonome Wegführung durch verschiedene Fertigungsbereiche. Ergänzt wird der G4T4 durch Sick-Sicherheitsscanner und eine Siemens-Sicherheits-SPS, die dynamisch die Schutzfelder des Scanners schaltet und die aktuelle Geschwindigkeit steuert. Schließlich komplettiert das Kamerasystem iRVision von Fanuc das Shuttle: Es stellt die Positioniergenauigkeit sicher. Neben der 2D-Teilerkennung wird auch sichergestellt, dass der Roboter exakt zur Werkzeugmaschine findet.
Koexistenz durch Cobot-Greifer
Die automatisierte Be- und Entladung von Werkzeugmaschinen wird mehr und mehr auch bei kleinen Losgrößen und Einzelstücken zum Standard. Denn es kommt darauf an, Rüstzeiten zu reduzieren und eine mannarme Fertigung rund um die Uhr zu realisieren. „Unternehmen wie wir sind auf Flexibilität, Zuverlässigkeit, Wirtschaftlichkeit und Effizienz unbedingt angewiesen“, gibt Kirchhofer zu bedenken. „Deshalb nimmt die Automatisierung zu. Mit dem G4T4-Shuttle können wir Messräume anfahren, Material von dort abholen, lange Wege bewältigen und Material zu jeglichen Bearbeitungsmaschinen oder Prozessstationen egal welcher Bauart transportieren. Zu jeder Tages- und Nachtzeit und ohne Personal einzusetzen. Das schafft neue Freiräume.“ Die mobile Plattform bewegt sich autonom zwischen verschiedenen Arbeitsbereichen und wechselt von einem Job zum nächsten. Seine Bedienung ist einfach und ohne Fachwissen möglich. Der für den kollaborierenden Betrieb zertifizierte Schunk-Greifer trägt stark zur Akzeptanz bei. Mit ihm steht ein inhärent sicherer Greifer zur Verfügung, der Anwendern eine deutlich vereinfachte Sicherheitsbetrachtung des Gesamtsystems ermöglicht. „Eine autonome mobile Roboterplattform im klassischen Zerspanbetrieb? Ja, am Anfang war die Stimmung hier erst einmal skeptisch, aber jetzt sind die Mitarbeiter fasziniert“, erzählt Kirchhofer. Mittlerweile fährt das Shuttle selbstverständlich durch die Halle, als wäre es schon immer so gewesen. Die reibungslose Koexistenz funktioniert.
Nächste Flexibilitätsstufe erreicht
Der Co-act EGP-C ist so vorkonfiguriert, dass er elektrisch und mechanisch direkt an verschiedene Cobots montiert werden kann. Eine integrierte Strombegrenzung stellt sicher, dass die Greifkraft einen definierten Wert nicht überschreitet. Die Kollisionsschutzhülle vermeidet Verletzungsrisiken beim Einsatz im kollaborierenden Betrieb. Mit der Ansteuerung über Digitale I/O erfolgen Implementierung und Handhabung unkompliziert. Einzelne Funktionen des G4T4 sind kundenspezifisch anpassbar, zum Beispiel das Ablage- und Fördermodul. Vor allem das End-of-Arm-Tool lässt sich an weitere Randbedingungen anpassen.
Für Anwendungen, die keine Kollaboration erfordern, aber noch mehr Flexibilität bieten sollen, stellt Schunk die brandneuen elektrischen Parallelgreifer EGU und EGK vor. Sie bieten weitere Funktionen, etwa die freie Positionierbarkeit und zusätzliche Abfrageparameter. Die beiden neuen Greifmodule des Automatisierungsanbieters sind durch eine integrierte Greifkrafterhaltung und Werkstück-Verlusterkennung auf hohe Prozesssicherheit ausgelegt. Einsatzszenarien sind etwa das flexible und taktzeitoptimierte Be- und Entladen einer Werkzeugmaschine ebenso wie Anwendungen in der Laborautomation und Elektronikfertigung.
